CN116702084A - 一种基于模糊理论的一二次融合柱上断路器状态评价方法 - Google Patents

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CN116702084A CN202310124051.4A CN202310124051A CN116702084A CN 116702084 A CN116702084 A CN 116702084A CN 202310124051 A CN202310124051 A CN 202310124051A CN 116702084 A CN116702084 A CN 116702084A
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Abstract

本发明公开了一种基于模糊理论的一二次融合柱上断路器状态评价方法。其中，方法包括：对一二次融合柱上的断路器进行不同类别性能测试，输出每个类别性能测试的测试指标量；采用层次分析法确定每个测试指标量的主观权重，并采用客观赋权法确定每个测试指标量的客观权重；利用加法集成的方式将每个测试指标量的主观权重以及客观权重进行组合，确定每个测试指标量的组合权重；根据每个类别性能测试中每个测试指标量的组合权重以及预先设置的隶属函数，确定模糊评估矩阵；根据每个类别性能测试的测试指标量的组合权重以及模糊评估矩阵，确定模糊综合评价结果；根据模糊综合评价结果以及隶属函数，确定一二次融合住上断路器的状态等级。

Description

一种基于模糊理论的一二次融合柱上断路器状态评价方法
技术领域
本发明涉及配电网技术领域，并且更具体地，涉及一种基于模糊理论的一二次融合柱上断路器状态评价方法。
背景技术
近年来国家电网公司全方位推进配电网规模化改造，配电设备一二次融合成为未来配电网发展趋势和方向。配电开关一二次深度融合是智能配电网发展的必然趋势，现阶段电网的一二次设备相对基本独立，将一次智能电气设备与二次智能控制单元设备成套融合安装在一起，即将二次设备置于高压设备内，使得电力一二次设备之间没有明显的界限，对FTU馈线终端的运行可靠性提出更高要求，将改变现有一二次电力设备生产厂家的市场格局与模式。
在我国的电力设备状态评估起步较晚，受传感技术限制，开关设备的状态评估主要集中在柱上开关本体的机械、电气或绝缘介质等单特性上，对于一二次融合的柱上断路器而言，单一特性的评估无法真实反映设备的整体状况，因此亟需一种对一二次融合的柱上断路器整体状态进行评估的方法，但目前虽然有相关文献对一二次融合的柱上断路器进行相应的状态评估，但是研究得不全面、不彻底，未对其原因的影响程度进行深入分析，单一的特性无法真实的反应设备的整体情况。亟需一种先进可靠科学的方法对一二次融合的柱上断路器进行评价，从而提高一二次融合的柱上断路器的质量。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于模糊理论的一二次融合柱上断路器状态评价方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种基于模糊理论的一二次融合柱上断路器状态评价方法，包括：
对一二次融合柱上的断路器进行不同类别性能测试，输出每个类别性能测试的测试指标量；
采用层次分析法确定每个测试指标量的主观权重，并采用客观赋权法确定每个测试指标量的客观权重；
利用加法集成的方式将每个测试指标量的主观权重以及客观权重进行组合，确定每个测试指标量的组合权重；
根据每个类别性能测试中每个测试指标量的组合权重以及预先设置的隶属函数，确定模糊评估矩阵；
根据每个类别性能测试的测试指标量的组合权重以及模糊评估矩阵，确定模糊综合评价结果；
根据模糊综合评价结果以及隶属函数，确定一二次融合住上断路器的状态等级。
可选地，不同类别性能测试包括：常规性能测试、功能测试以及电气性能测试，并且
常规性能测试得到的测试指标量包括：外观结构检查指标量、接口特性测试指标量、指示灯特性测试指标量以及绝缘特性测试指标量；
功能测试得到的测试指标量包括：短路故障识别特征测试指标量、速断保护测试指标量、过流保护测试指标量、自动重合闸特性测试指标量、单相接地故障测试指标量；
电气性能测试得到的测试指标量包括：电压误差测试指标量、电流误差测试指标量、零序电压采集测试指标量、零序电流采集测试指标量、有功功率采集测试指标量、无功功率采集测试指标量。
可选地，采用层次分析法确定每个测试指标量的主观权重的操作，包括：
根据每个测试指标量以及预先设置的标度法，构造判断矩阵；
将判断矩阵进行层次单排序，并计算每个测试指标量层的最大特征根以及最大特征根对应的特征向量；
将特征向量标准化处理，得出对应的测试指标量层的排序权重值；
根据每个测试指标量层的排序权重值，确定每个测试指标量的主观权重。
可选地，采用客观赋权法确定每个测试指标量的客观权重的操作，包括：
根据每个测试指标量以及隶属函数，形成原始矩阵；
计算原始矩阵中每个元素的比重，并根据每个元素的比重计算每个元素的熵值；
根据每个元素的熵值，计算原始矩阵中每个元素的客观权重。
可选地，加法集成公式如下：
ωi＝αai+(1-α)bi，(0≤α≤1)
其中，ωi为第i个测试指标量的组合权重，ai，bi分别表示地i个测试指标量各自的主观权重和客观权重，α为主客观偏好系数。
可选地，隶属函数采用半梯形以及三角形的函数形式，并且隶属函数的隶属关系为：
测试指标量的评分在0-60范围内，评价等级为严重预警；
测试指标量的评分在60-70范围内，评价等级为预警；
测试指标量的评分在70-80范围内，评价等级为一般；
测试指标量的评分在80-90范围内，评价等级为正常；
测试指标量的评分在90-100范围内，评价等级为良好。
根据本发明的另一个方面，提供了一种基于模糊理论的一二次融合柱上断路器状态评价装置，包括：
输出模块，用于对一二次融合柱上的断路器进行不同类别性能测试，输出每个类别性能测试的测试指标量；
第一确定模块，用于采用层次分析法确定每个测试指标量的主观权重，并采用客观赋权法确定每个测试指标量的客观权重；
第二确定模块，用于利用加法集成的方式将每个测试指标量的主观权重以及客观权重进行组合，确定每个测试指标量的组合权重；
第三确定模块，用于根据每个类别性能测试中每个测试指标量的组合权重以及预先设置的隶属函数，确定模糊评估矩阵；
第四确定模块，用于根据每个类别性能测试的测试指标量的组合权重以及模糊评估矩阵，确定模糊综合评价结果；
第五确定模块，用于根据模糊综合评价结果以及隶属函数，确定一二次融合住上断路器的状态等级。
根据本发明的又一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行本发明上述任一方面所述的方法。
根据本发明的又一个方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现本发明上述任一方面所述的方法。
从而，本发明提出一种基于模糊理论的一二次融合柱上断路器状态评价方法，从多个类别选取了多个指标量构成评价指标体系，然后基于层次分析法和熵权法对各指标量进行组合赋权，其次通过模糊综合理论的知识建立了一二次融合柱上断路器性能状态的评估理论。有利于提升一二次融合柱上断路器质量，提高设备运行可靠性。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1是本发明一示例性实施例提供的基于模糊理论的一二次融合柱上断路器状态评价方法的流程示意图；
图2是本发明一示例性实施例提供的隶属函数分布示意图；
图3是本发明一示例性实施例提供的基于模糊理论的一二次融合柱上断路器状态评价装置的结构示意图；
图4是本发明一示例性实施例提供的电子设备的结构。
具体实施方式
下面，将参考附图详细地描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。
应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
本领域技术人员可以理解，本发明实施例中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
还应理解，在本发明实施例中，“多个”可以指两个或两个以上，“至少一个”可以指一个、两个或两个以上。
还应理解，对于本发明实施例中提及的任一部件、数据或结构，在没有明确限定或者在前后文给出相反启示的情况下，一般可以理解为一个或多个。
另外，本发明中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本发明中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
还应理解，本发明对各个实施例的描述着重强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，不再一一赘述。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本发明实施例可以应用于终端设备、计算机系统、服务器等电子设备，其可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作。适于与终端设备、计算机系统、服务器等电子设备一起使用的众所周知的终端设备、计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统﹑大型计算机系统和包括上述任何系统的分布式云计算技术环境，等等。
终端设备、计算机系统、服务器等电子设备可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令(诸如程序模块)的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。计算机系统/服务器可以在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。
示例性方法
图1是本发明一示例性实施例提供的基于模糊理论的一二次融合柱上断路器状态评价方法的流程示意图。本实施例可应用在电子设备上，如图1所示，基于模糊理论的一二次融合柱上断路器状态评价方法100包括以下步骤：
步骤101，对一二次融合柱上的断路器进行不同类别性能测试，输出每个类别性能测试的测试指标量；
步骤102，采用层次分析法确定每个测试指标量的主观权重，并采用客观赋权法确定每个测试指标量的客观权重；
步骤103，利用加法集成的方式将每个测试指标量的主观权重以及客观权重进行组合，确定每个测试指标量的组合权重；
步骤104，根据每个类别性能测试中每个测试指标量的组合权重以及预先设置的隶属函数，确定模糊评估矩阵；
步骤105，根据每个类别性能测试的测试指标量的组合权重以及模糊评估矩阵，确定模糊综合评价结果；
步骤106，根据模糊综合评价结果以及隶属函数，确定一二次融合住上断路器的状态等级。
可选地，不同类别性能测试包括：常规性能测试、功能测试以及电气性能测试，并且
常规性能测试得到的测试指标量包括：外观结构检查指标量、接口特性测试指标量、指示灯特性测试指标量以及绝缘特性测试指标量；
功能测试得到的测试指标量包括：短路故障识别特征测试指标量、速断保护测试指标量、过流保护测试指标量、自动重合闸特性测试指标量、单相接地故障测试指标量；
电气性能测试得到的测试指标量包括：电压误差测试指标量、电流误差测试指标量、零序电压采集测试指标量、零序电流采集测试指标量、有功功率采集测试指标量、无功功率采集测试指标量。
可选地，采用层次分析法确定每个测试指标量的主观权重的操作，包括：
根据每个测试指标量以及预先设置的标度法，构造判断矩阵；
将判断矩阵进行层次单排序，并计算每个测试指标量层的最大特征根以及最大特征根对应的特征向量；
将特征向量标准化处理，得出对应的测试指标量层的排序权重值；
根据每个测试指标量层的排序权重值，确定每个测试指标量的主观权重。
可选地，采用客观赋权法确定每个测试指标量的客观权重的操作，包括：
根据每个测试指标量以及隶属函数，形成原始矩阵；
计算原始矩阵中每个元素的比重，并根据每个元素的比重计算每个元素的熵值；
根据每个元素的熵值，计算原始矩阵中每个元素的客观权重。
可选地，加法集成公式如下：
ωi＝αai+(1-α)bi，(0≤α≤1)
其中，ωi为第i个测试指标量的组合权重，ai，bi分别表示地i个测试指标量各自的主观权重和客观权重，α为主客观偏好系数。
可选地，隶属函数采用半梯形以及三角形的函数形式，并且隶属函数的隶属关系为：
测试指标量的评分在0-60范围内，评价等级为严重预警；
测试指标量的评分在60-70范围内，评价等级为预警；
测试指标量的评分在70-80范围内，评价等级为一般；
测试指标量的评分在80-90范围内，评价等级为正常；
测试指标量的评分在90-100范围内，评价等级为良好。
具体地，随着智能电网建设的逐步推进，配电一次设备与二次设备的结构与功能呈现出一体化与集成化的特点，配电网中一二次设备之间的界限越来越模糊。柱上开关作为实现配电网自动化的主要开关设备之一，其智能化程度至关重要。在当前阶段，柱上开关一二次设备兼容性、扩展性、互换性差，致使其运行维护和操作都面临一系列困难，给配电网升级改造、智能电网建设发展造成了不利影响；因此，在电网公司和设备厂家的大力推动下，一二次融合柱上开关逐渐被推广应用。而一二次融合柱上开关的检修是电力系统运维过程中的必不可少的过程。目前一二次融合柱上开关的检修方式主要为计划检修，虽然计划检修在一定程度上达到了排除故障的目的，但也存在故障排除不及时和经济性差等问题。为了提高电力系统的安全稳定运行能力，需要对一二次融合柱上开关进行状态检修，状态检修的重要前提是对一二次融合柱上开关的状态进行准确评估，所以需要对一二次融合的柱上断路器进行状态评价。
本发明提出一种基于模糊理论的一二次融合柱上断路器状态评价方法，并开展基于一二次融合柱上断路器状态评价。
本发明考虑成套一二次融合柱上断路器评价涉及多个指标，并且指标类型呈现多层次、多样化、全过程的特征，结合的模糊理论，提出了一种适用于一种基于模糊理论的一二次融合柱上断路器状态综合评价方法，并针对一二次融合柱上断路器的功能特征与技术指标，建立对应的分层指标体系，如表1所示。
表1一二次融合柱上断路器评估指标体系
一二次融合柱上断路器性能状态的评估属于多指标综合决策的范畴，因各指标对断路器的可靠性的影响程度不同，所以各指标的权重的确定也不同，所以各指标权重的合理性是保证评估结果可信的重要因素。对于权重的确定方法主观赋权法和客观赋权法，其中主观权赋权法主要包括层次分析法、专家调查法和二项系数法等，本发明采用层次分析法确定指标的主观能权重；常用的客观赋权法有熵权法、多目标规划法等。其中熵权法应用范围广，适用性强，所确定的权重，能够反映出属性值的离散程度，本发明采用层次分析法确定指标的主观能权重确定客观权重。
本发明将组合赋权法(层次分析法和熵权法)和模糊综合评判理论应用到一二次融合柱上断路器的状态评估中首先以一二次融合柱上断路器为研究对象，从3个层面选取了15个指标量构成评价指标体系；然后基于层次分析法和熵权法对各指标量进行组合赋权，其次通过模糊综合理论的知识建立了一二次融合柱上断路器性能状态的评估理论。具体步骤如下：
(1)层次分析法首先将决策问题按总目标、各层评价指标分解为不同的层次结构，然后对同一层次内的因素，通过两两比较确定其相对重要性，最后逐层加权得出各因素对于总目标的评价权重。实施步骤如下：
a)构造判断矩阵
判断矩阵是对各指标影响成对的一个标度，是经过同一层次指标元素两两相互比较的结果，通常采用1－9标度法进行标注，详见表2。
表2标度法
标度 定义 含义
1 同样重要 两元素对某准则同样重要
3 稍微重要 两元素对某准则，前者比后者稍微重要
5 明显重要 两元素对某准则，前者比后者明显重要
7 强烈重要 两元素对某准则，前者比后者强烈重要
9 极端重要 两元素对某准则，前者比后者极端重要
2，4，6，8 相邻标度中值 表示相邻两标度之间折中时的标度
b)主观权重的计算
单层判断矩阵建立后，进行层次单排序，将建立的判断矩阵求出判断矩阵的最大特征根λmax及其对应的特征向量，其中特征向量标准化处理后即可得出对应评价指标层的排序权重值。
对所构造的矩阵进行一致性校验的必要性是因为评价对象的复杂性以及所构造的判断矩阵有时会出现不一致性的问题。一致性校验公式如下。
式中：CR为一致性判断指标；RI为同阶平均随机一致性指标，是CI的抽样平均值，其值如表3所示。当CR＜0.1时，认为一致性可以接受，否则需调整矩阵。
表3平均随机一致性指标
阶数 RI 阶数 RI
1 0.00 8 1.41
2 0.00 9 1.46
3 0.58 10 1.49
4 0.90 11 1.52
5 1.12 12 1.54
6 1.26 13 1.56
7 1.36 14 1.58
(2)由于AHP属于主观赋权法，存在较强的主观随意性，客观性差，具有一定的局限性，所以本发明中组合权重还选取了熵权法作为计算权重的一部分。熵权法属于客观赋权法，是一种根据指标的原始测量数据来确定各指标权重。熵权的计算步骤大致如下。
1)根据初始测量数据和评语集分段函数进行对比，形成原始矩阵C'
式中：m表示评估对象的个数，n表示对应的评估指标数，Cij表示第i个评估对象对第j个指标的评估结果。
b)计算客观权重。
首先，计算第j项指标下第i个方案指标值的比重pij
其次，计算熵值ej：
然后计算客观权重W
(3)模糊评估的基本方案展开如下：
a)评语集的确立。根据一二次融合柱上断路器实际的工作情况，考虑对其性能评估的可靠性和精度建立包含5个涉及断路器状态的评价等级，性能指标状态的评语集集合可以描述为[严重预警，预警，一般，正常，良好]；
b)指标权重的确定。为了使所确定的指标权重与相应属性与对一二次融合柱上断路器的影响程度具有较高的吻合度，采用的权重赋权方法为组合赋权法，即主客观综合赋权法，采用加法集成的方式对权重进行确定，如下式所示。
ωi＝αai+(1-α)bi，(0≤α≤1)
式中:ωi为第i个指标量的组合权重，a，b分别表示各自的主观权重和客观权重，α为主客观偏好系数，对主客观偏好系数的取值为0.5，即主客观权重的加权平均值。
c)评估指标隶属函数的确定。本发明中采用的隶属函数已得到广泛认可，应用半梯形和三角形作为指标的隶属函数。参考图2所示，其中V1在0～60范围内，属于严重预警；V2在60～70范围内，属于预警；V3在70～80范围内，性能状态属于一般；V4在80～90，性能状态属于正常；V5在90～100，性能状态属于良好。
将原始测量数据统一标准化处理后代入隶属函数后，即可得出所需的评估集R：
d)模糊综合运算。经过b)和c)的计算得到综合权重W和模糊评估集R，利用公式B＝W*R进行模糊运算，此处运用模糊算子为乘法。计算得出各准则层指标的模糊综合评价向量Bi，然后运用同样的方式计算一二次融合柱上断路器的模糊综合评价结果向量B0。
此外，(1)对于准则层的主观权重利用层次分析法构建的判断矩阵为：
对准则层的判断矩阵进行一致性校验，CI＝0.0324＜0.1满足一致性。对准则层所计算的主观权重结果如表3所示。对于准则层的客观权重的计算按照专家打分及定量处理的方式构建断路器的原始矩阵，并依据所述的熵权法进行客观权重的计算，对应准则层的客观权重的计算结果如表4所示。对于准则层的综合权重，按照组合权重的计算方法，对每项指标的组合权重计算采用选取主观权重和客观权重算术平均值的方式计算出每项指标的综合权重。
表4在准则层权重处理结果
(2)对于常规性能的主观权重利用层次分析法构建的判断矩阵为:
对常规性能的判断矩阵进行一致性校验，CI＝0.030 3＜0.1满足一致性。对常规性能所计算的主观权重结果如表5所示。对于常规性能的客观权重的计算按照专家打分及定量处理的方式构建断路器的原始矩阵，并依据所述的熵权法进行客观权重的计算，对应常规性能的客观权重的计算结果如表5所示。对于常规性能的综合权重，按照组合权重的计算方法，对每项指标的组合权重计算采用选取主观权重和客观权重算术平均值的方式计算出每项指标的综合权重。
表5常规性能测试权重处理结果
权重/指标 B11 B12 B13 B14
主观权重 0.0495 0.1804 0.5413 0.2288
客观权重 0.2500 0.2500 0.2500 0.2500
综合权重 0.1498 0.2152 0.3957 0.2394
(3)对于功能测试的主观权重的判断矩阵
对功能测试的判断矩阵进行一致性校验，CI＝0.0480＜0.1满足一致性。对功能测试所计算的主观权重结果如表6所示。对于功能测试的客观权重的计算按照专家打分及定量处理的方式构建断路器的原始矩阵，并依据所述的熵权法进行客观权重的计算，对应常规性能的客观权重的计算结果如表6所示。对于功能测试的综合权重，按照组合权重的计算方法，对每项指标的组合权重计算采用选取主观权重和客观权重算术平均值的方式计算出每项指标的综合权重。
表6功能测试权重处理结果
权重/指标 B21 B22 B23 B24 B25
主观权重 0.0497 0.2194 0.1750 0.1733 0.3826
客观权重 0.2000 0.2000 0.2000 0.2000 0.2000
综合权重 0.1249 0.2097 0.1875 0.1867 0.2913
(4)对于电气性能测试主观权重的判断矩阵
对电气性能测试的判断矩阵进行一致性校验，CI＝0.0542＜0.1满足一致性。对电气性能所计算的主观权重结果如表7所示。对于电气性能测试的客观权重的计算按照专家打分及定量处理的方式构建断路器的原始矩阵，并依据所述的熵权法进行客观权重的计算，对应常规性能的客观权重的计算结果如表7所示。对于电气性能测试的综合权重，按照组合权重的计算方法，对每项指标的组合权重计算采用选取主观权重和客观权重算术平均值的方式计算出每项指标的综合权重。
表7电气性能测试权重处理结果
权重/指标 B21 B22 B23 B24 B25 B26
主观权重 0.1404 0.1404 0.2921 0.2921 0.0675 0.0675
客观权重 0.1067 0.4054 0.0350 0.3981 0.0039 0.0509
综合权重 0.1236 0.2729 0.1636 0.3451 0.0357 0.0592
(5)模糊理论综合评估
依据模糊综合评判理论，首先需要根据断路器的测试结果，代入评语集的分段函数模型中，确立其评语集，模糊矩阵列向量起始对应的断路器状态依次为严重告警、预警、一般、正常、良好。
对于常规性能根据其测试评分结果代入分段函数后的评判矩阵Rf为:
进一步通过模糊综合评估理论对一二次融合柱上断路器的常规性能测试的模糊合成运算向量进行计算得到B1＝[00001]。同理可得功能测试和电气性能测试的模糊合成运算向量B2＝[00001]，B3＝[00001]。同时根据模糊运算理论将B1、B2、B3进行组合形成对一二次融合断路器的整体评判矩阵R0，对一二次融合柱上断路器进行多层次模糊综合运算，可得融合断路器的模糊运算合成向量B0＝[00001]。
从初步的模糊运算结果可以看出，状态“良好”的隶属度最大，依据最大隶属度原则，初步判断出断路器总体的性能状态处于“良好”。总体评估结果是断路器性能状态良好，仍可继续投入使用。实际情况是，断路器处于试运行状态，运行时间较短，没有可疑故障发生，整体性能状良好可继续投入使用。
从而，本发明提出一种基于模糊理论的一二次融合柱上断路器状态评价方法，从3个层面选取了15个指标量构成评价指标体系；然后基于层次分析法和熵权法对各指标量进行组合赋权，其次通过模糊综合理论的知识建立了一二次融合柱上断路器性能状态的评估理论。有利于提升一二次融合柱上断路器质量，提高设备运行可靠性。
示例性装置
图3是本发明一示例性实施例提供的基于模糊理论的一二次融合柱上断路器状态评价装置的结构示意图。如图3所示，装置300包括：
输出模块310，用于对一二次融合柱上的断路器进行不同类别性能测试，输出每个类别性能测试的测试指标量；
第一确定模块320，用于采用层次分析法确定每个测试指标量的主观权重，并采用客观赋权法确定每个测试指标量的客观权重；
第二确定模块330，用于利用加法集成的方式将每个测试指标量的主观权重以及客观权重进行组合，确定每个测试指标量的组合权重；
第三确定模块340，用于根据每个类别性能测试中每个测试指标量的组合权重以及预先设置的隶属函数，确定模糊评估矩阵；
第四确定模块350，用于根据每个类别性能测试的测试指标量的组合权重以及模糊评估矩阵，确定模糊综合评价结果；
第五确定模块360，用于根据模糊综合评价结果以及隶属函数，确定一二次融合住上断路器的状态等级。
可选地，不同类别性能测试包括：常规性能测试、功能测试以及电气性能测试，并且
常规性能测试得到的测试指标量包括：外观结构检查指标量、接口特性测试指标量、指示灯特性测试指标量以及绝缘特性测试指标量；
功能测试得到的测试指标量包括：短路故障识别特征测试指标量、速断保护测试指标量、过流保护测试指标量、自动重合闸特性测试指标量、单相接地故障测试指标量；
电气性能测试得到的测试指标量包括：电压误差测试指标量、电流误差测试指标量、零序电压采集测试指标量、零序电流采集测试指标量、有功功率采集测试指标量、无功功率采集测试指标量。
可选地，第一确定模块320，包括：
构造子模块，用于根据每个测试指标量以及预先设置的标度法，构造判断矩阵；
第一计算子模块，用于将判断矩阵进行层次单排序，并计算每个测试指标量层的最大特征根以及最大特征根对应的特征向量；
处理子模块，用于将特征向量标准化处理，得出对应的测试指标量层的排序权重值；
确定子模块，用于根据每个测试指标量层的排序权重值，确定每个测试指标量的主观权重。
可选地，第一确定模块320，包括：
形成子模块，用于根据每个测试指标量以及隶属函数，形成原始矩阵；
第二计算子模块，用于计算原始矩阵中每个元素的比重，并根据每个元素的比重计算每个元素的熵值；
第三计算子模块，用于根据每个元素的熵值，计算原始矩阵中每个元素的客观权重。
可选地，加法集成公式如下：
ωi＝αai+(1-α)bi，(0≤α≤1)
其中，ωi为第i个测试指标量的组合权重，ai，bi分别表示地i个测试指标量各自的主观权重和客观权重，α为主客观偏好系数。
可选地，隶属函数采用半梯形以及三角形的函数形式，并且隶属函数的隶属关系为：
测试指标量的评分在0-60范围内，评价等级为严重预警；
测试指标量的评分在60-70范围内，评价等级为预警；
测试指标量的评分在70-80范围内，评价等级为一般；
测试指标量的评分在80-90范围内，评价等级为正常；
测试指标量的评分在90-100范围内，评价等级为良好。
示例性电子设备
图4是本发明一示例性实施例提供的电子设备的结构。如图4所示，电子设备40包括一个或多个处理器41和存储器42。
处理器41可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其他组件以执行期望的功能。
存储器42可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器41可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本发明的各个实施例的软件程序的方法以及/或者其他期望的功能。在一个示例中，电子设备还可以包括：输入装置43和输出装置44，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。
此外，该输入装置43还可以包括例如键盘、鼠标等等。
该输出装置44可以向外部输出各种信息。该输出装置44可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
当然，为了简化，图4中仅示出了该电子设备中与本发明有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备还可以包括任何其他适当的组件。
示例性计算机程序产品和计算机可读存储介质
除了上述方法和设备以外，本发明的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种实施例的方法中的步骤。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外，本发明的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种实施例的方法中的步骤。
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、系统或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理，但是，需要指出的是，在本发明中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本发明的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本发明为必须采用上述具体的细节来实现。
本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本发明中涉及的器件、系统、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、系统、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
还需要指出的是，在本发明的系统、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本发明。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本发明的范围。因此，本发明不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本发明的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种基于模糊理论的一二次融合柱上断路器状态评价方法，其特征在于，包括：
对一二次融合柱上的断路器进行不同类别性能测试，输出每个类别性能测试的测试指标量；
采用层次分析法确定每个测试指标量的主观权重，并采用客观赋权法确定每个测试指标量的客观权重；
利用加法集成的方式将每个测试指标量的所述主观权重以及客观权重进行组合，确定每个测试指标量的组合权重；
根据每个类别性能测试中每个测试指标量的组合权重以及预先设置的隶属函数，确定模糊评估矩阵；
根据每个类别性能测试的测试指标量的组合权重以及所述模糊评估矩阵，确定模糊综合评价结果；
根据所述模糊综合评价结果以及所述隶属函数，确定所述一二次融合柱上断路器的状态等级。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同类别性能测试包括：常规性能测试、功能测试以及电气性能测试，并且
所述常规性能测试得到的测试指标量包括：外观结构检查指标量、接口特性测试指标量、指示灯特性测试指标量以及绝缘特性测试指标量；
所述功能测试得到的测试指标量包括：短路故障识别特征测试指标量、速断保护测试指标量、过流保护测试指标量、自动重合闸特性测试指标量、单相接地故障测试指标量；
所述电气性能测试得到的测试指标量包括：电压误差测试指标量、电流误差测试指标量、零序电压采集测试指标量、零序电流采集测试指标量、有功功率采集测试指标量、无功功率采集测试指标量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用层次分析法确定每个测试指标量的主观权重的操作，包括：
根据每个测试指标量以及预先设置的标度法，构造判断矩阵；
将所述判断矩阵进行层次单排序，并计算每个测试指标量层的最大特征根以及所述最大特征根对应的特征向量；
将所述特征向量标准化处理，得出对应的测试指标量层的排序权重值；
根据每个测试指标量层的排序权重值，确定每个测试指标量的所述主观权重。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用客观赋权法确定每个测试指标量的客观权重的操作，包括：
根据每个测试指标量以及所述隶属函数，形成原始矩阵；
计算所述原始矩阵中每个元素的比重，并根据每个元素的所述比重计算每个元素的熵值；
根据每个元素的所述熵值，计算所述原始矩阵中每个元素的所述客观权重。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，加法集成公式如下：
ωi＝αai+(1-α)bi，(0≤α≤1)
其中，ωi为第i个测试指标量的组合权重，ai，bi分别表示地i个测试指标量各自的主观权重和客观权重，α为主客观偏好系数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述隶属函数采用半梯形以及三角形的函数形式，并且所述隶属函数的隶属关系为：
所述测试指标量的评分在0-60范围内，评价等级为严重预警；
所述测试指标量的评分在60-70范围内，所述评价等级为预警；
所述测试指标量的评分在70-80范围内，所述评价等级为一般；
所述测试指标量的评分在80-90范围内，所述评价等级为正常；
所述测试指标量的评分在90-100范围内，所述评价等级为良好。
7.一种基于模糊理论的一二次融合柱上断路器状态评价装置，其特征在于，包括：
输出模块，用于对一二次融合柱上的断路器进行不同类别性能测试，输出每个类别性能测试的测试指标量；
第一确定模块，用于采用层次分析法确定每个测试指标量的主观权重，并采用客观赋权法确定每个测试指标量的客观权重；
第二确定模块，用于利用加法集成的方式将每个测试指标量的所述主观权重以及客观权重进行组合，确定每个测试指标量的组合权重；
第三确定模块，用于根据每个类别性能测试中每个测试指标量的组合权重以及预先设置的隶属函数，确定模糊评估矩阵；
第四确定模块，用于根据每个类别性能测试的测试指标量的组合权重以及所述模糊评估矩阵，确定模糊综合评价结果；
第五确定模块，用于根据所述模糊综合评价结果以及所述隶属函数，确定所述一二次融合住上断路器的状态等级。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述不同类别性能测试包括：常规性能测试、功能测试以及电气性能测试，并且
所述常规性能测试得到的测试指标量包括：外观结构检查指标量、接口特性测试指标量、指示灯特性测试指标量以及绝缘特性测试指标量；
所述功能测试得到的测试指标量包括：短路故障识别特征测试指标量、速断保护测试指标量、过流保护测试指标量、自动重合闸特性测试指标量、单相接地故障测试指标量；
所述电气性能测试得到的测试指标量包括：电压误差测试指标量、电流误差测试指标量、零序电压采集测试指标量、零序电流采集测试指标量、有功功率采集测试指标量、无功功率采集测试指标量。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1-6任一所述的方法。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述权利要求1-6任一所述的方法。
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